馬建軍
(安徽省煤田地質(zhì)局物探測(cè)量隊(duì),安徽 宿州 234000)
近年來,隨著科技領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)的不斷發(fā)展,無人機(jī)技術(shù)也有了突破性質(zhì)的發(fā)展,無人機(jī)遙感技術(shù)、無人機(jī)影像等這些技術(shù)都被廣泛的應(yīng)用于各種領(lǐng)域。其優(yōu)勢(shì)在礦山地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查和檢測(cè)領(lǐng)域,無人機(jī)發(fā)揮了不可比擬的優(yōu)勢(shì)。目前,我國(guó)的無人機(jī)應(yīng)用也有了近一步的發(fā)展,無人機(jī)逐漸滲透到各個(gè)領(lǐng)域,為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供幫助[1]。在礦山地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查與勘測(cè)中,無人機(jī)的應(yīng)用更是發(fā)揮了非常重要的作用,為我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查和勘測(cè)提供了很大的幫助。
(1)無人機(jī)的含義及特點(diǎn)。無人機(jī)是一種通過無線電遙控設(shè)備或者自身程序控制裝置進(jìn)行操作的無人駕駛飛機(jī),也稱之為“空中機(jī)器人”。隨著目前地理空間技術(shù)也取得了飛速發(fā)展,因此,對(duì)無人機(jī)航測(cè)技術(shù)也提供了較好的定位技術(shù)支持。低空無人機(jī)遙感系統(tǒng)能夠獲得高質(zhì)量的遙感影像,在地質(zhì)災(zāi)害的勘測(cè)中應(yīng)用廣泛,它具有以下幾個(gè)特點(diǎn):第一,無人機(jī)能夠超低空飛行,在云下進(jìn)行拍攝,獲取清晰度較高的影像。第二,由于無人機(jī)低空飛行,因此也降低了各個(gè)方面付出的成本和代價(jià)。第三,能夠從多角度進(jìn)行拍攝,全方面反應(yīng)成像,使人們可以更好的掌握現(xiàn)場(chǎng)的情況。第四,使用成本較小,操作簡(jiǎn)便,靈活度高,因此能夠迅速的占領(lǐng)社會(huì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域。第五,無人機(jī)的使用回避了飛行員人身安全的風(fēng)險(xiǎn),并且效率高,具有很高的利用價(jià)值。
(2)無人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀。近年來,我國(guó)無人的發(fā)展也非常的迅速,除了在礦山地質(zhì)領(lǐng)域的應(yīng)用,由于無人機(jī)自身所具備的成本低、規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)、機(jī)動(dòng)性好、應(yīng)用方便等優(yōu)勢(shì),無人機(jī)已被廣泛應(yīng)用到了航空拍照、地質(zhì)測(cè)量、應(yīng)急救援、災(zāi)害查探、飲料農(nóng)業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域,其應(yīng)用前景非常廣闊[2]。正是因?yàn)闊o人機(jī)巨大的市場(chǎng)潛力,我國(guó)政府、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)等社會(huì)團(tuán)體都對(duì)無人機(jī)的研發(fā)和應(yīng)用給予了高度重視。
(1)建立無人機(jī)影像噪聲模型。在無人機(jī)影像的快速處理技術(shù)當(dāng)中,無人機(jī)傳感器的高分辨率數(shù)碼相機(jī)很容易受到礦區(qū)外部環(huán)境的影響,這些外部環(huán)境因素很容易導(dǎo)致像素單元出現(xiàn)暗電流,產(chǎn)生噪聲,影響了傳感器的正常使用。針對(duì)這一問題,需要我們采取一定的方式進(jìn)行除噪處理,這樣才能夠保證傳感器正常穩(wěn)定的運(yùn)行,改善成像效果,保證無人機(jī)拍攝影像的清晰度[3]。建立無人機(jī)影像的噪聲模型,能夠有效的提高無人機(jī)影像處理的整體效果。建立無人機(jī)影像噪聲模型時(shí),需要注意分析噪聲分布的模型,對(duì)噪聲產(chǎn)生的情況進(jìn)行描述。還需要借助數(shù)學(xué)概率統(tǒng)計(jì)的方式,描述噪聲的分布,使用隨機(jī)變量的概率密度函數(shù),如此才能夠會(huì)更加有效的去除噪聲的影響,確保無人機(jī)影像的正常運(yùn)行。
(2)布置航拍網(wǎng)點(diǎn)。當(dāng)每次進(jìn)行無人機(jī)拍攝時(shí),需要在確定航拍區(qū)域后,對(duì)該區(qū)域進(jìn)行設(shè)點(diǎn)拍攝,這樣才能夠保證無人機(jī)航拍的合理性與規(guī)范性。
(3)繪制數(shù)字地圖。無人機(jī)拍攝后,會(huì)傳回拍攝的圖像資料,我們可以采取建模的方式對(duì)圖像資料進(jìn)行分析。這樣做還有另外的好處。就是通過建模型這樣的方法,能夠在數(shù)字地圖上將一些細(xì)節(jié)的地方做放大標(biāo)注,這樣能夠保證繪制出更精確的數(shù)字地圖。
(4)無人機(jī)影像快速處理技術(shù)中的霧影像清晰化研究。通常,我們遇到的礦山自然災(zāi)害大多都是由惡劣的極端天氣造成的,并且在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后,受災(zāi)地區(qū)往往會(huì)發(fā)生大霧天氣,在這樣的環(huán)境條件下怎樣保障無人機(jī)影像快速處理技術(shù)得到清晰的影像畫面,是無人機(jī)領(lǐng)域很多科學(xué)技術(shù)在研究和探索的問題。經(jīng)過長(zhǎng)期的研究發(fā)現(xiàn),大氣散射模型對(duì)受到天氣影響的無人機(jī)去霧清晰化方式能夠?qū)崿F(xiàn)良好的效果,這類技術(shù)在目前無人機(jī)影像快速處理技術(shù)的應(yīng)用中也非常常見。大氣散射模型主要的作用就是能夠降低霧的傳播強(qiáng)度,使得成像傳感器圖像接收信號(hào)能夠更清晰的展示實(shí)物圖。這項(xiàng)技術(shù)主要是應(yīng)用了暗通道的理論,這種理論在實(shí)際的引用當(dāng)中,能夠有效的將霧除去,使得無人機(jī)圖像傳感器更好的接受信息,保證成像清晰。
由于我國(guó)地域遼闊,所占面積廣大,涉及到各種不同類型的氣候,因此,我國(guó)也很容易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時(shí),快速、及時(shí)的監(jiān)測(cè)和救援工作,能夠大大降低礦山災(zāi)害產(chǎn)生的不利影響。面對(duì)如此復(fù)雜的災(zāi)害環(huán)境現(xiàn)場(chǎng),如果我們一味的采用傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和救援手段已經(jīng)不能夠符合現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需求,常規(guī)的監(jiān)測(cè)手段和救援工作方式已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能起到有效的作用。針對(duì)這樣的情況,需要我們改進(jìn)救援方式,運(yùn)用先進(jìn)的礦山地質(zhì)災(zāi)害檢測(cè)技術(shù),全面、及時(shí)的提供受災(zāi)地區(qū)的具體狀況,更好的實(shí)現(xiàn)災(zāi)區(qū)救援工作。無人機(jī)影像快速處理技術(shù)是當(dāng)前最先進(jìn)、最有效的成像技術(shù),無人機(jī)成像技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,彌補(bǔ)了以往傳感器成像技術(shù)不足的缺陷,綜合運(yùn)用了多種現(xiàn)代化手段,使得無人機(jī)成像處理效果更加高效,質(zhì)量更高。如上所述,無人機(jī)影像快速處理技術(shù)對(duì)礦山地質(zhì)災(zāi)害復(fù)雜環(huán)境進(jìn)行的成像處理,具有良好的效果和現(xiàn)實(shí)意義。
近年來,隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,無人機(jī)技術(shù)也在不斷的改善,發(fā)生著日新月異的變化,檢測(cè)技術(shù)、成像技術(shù)都在不斷的提高,也為各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。本文通過闡述無人機(jī)的基本概念與特征,分析了我國(guó)目前無人機(jī)發(fā)展的現(xiàn)狀,提出了無人機(jī)在實(shí)際的地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)調(diào)查中的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),并且論述了無人機(jī)成像快速處理技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害復(fù)雜環(huán)境中的應(yīng)用的重要性。通過本文的闡述,能夠鼓勵(lì)更多的人關(guān)注無人機(jī)、研究無人機(jī)、應(yīng)用無人機(jī),使無人機(jī)能夠在更多的領(lǐng)域發(fā)揮其作用。